Departamento de Informática e Matemática Aplicada Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Computação
Avaliação do Uso de Smartphones na Interação com as
Aplicações da Televisão Digital Brasileira
ANTONIO COSME DE SOUZA JÚNIOR
Avaliação do Uso de Smartphones na Interação com as
Aplicações da Televisão Digital Brasileira
Dissertação de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Sistemas e Computação da UFRN sob a Orientação do Prof. Dr. Jair Cavalcanti Leite.
Orientador:
Prof. Dr. Jair Cavalcanti Leite
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM SISTEMAS E COMPUTAÇÃO DEPARTAMENTO DE MATEMÁTICA E INFORMÁTICA APLICADA
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
Dissertação de mestrado sob o título Avaliação do Uso de Smartphones na Interação com as Aplicações da Televisão Digital Brasileira apresentada por Antonio Cosme de
Souza Júnior e aprovada pela seguinte banca:
BANCA EXAMINADORA
Profº Dr. Jair Cavalcanti Leite
Departamento de Informática e Matemática Aplicada UFRN
Orientador
Profª Dr. Marcos Cesar Madruga Alves Pinheiro Departamento de Informática e Matemática Aplicada
UFRN
Profº Dr. Guido Lemos de Souza Filho Departamento de Informática
DEDICATÓRIA
AGRADECIMENTOS
O Brasil atualmente passa pelo processo da transição da transmissão analógica para a transmissão digital. Essa nova tecnologia, além de disponibilizar uma qualidade altíssima de áudio e vídeo, também possibilita a execução de aplicativos na televisão. Equipamentos chamados conversores digitais são necessários para permitir a recepção desse novo sinal além de criar o ambiente apropriado necessário para a execução desses aplicativos. A princípio a única forma de interagir com esses aplicativos se dá por meio do controle remoto. Entretanto, o controle remoto apresenta graves problemas de usabilidade ao ser utilizado em alguns tipos de aplicações. A partir desse problema, esse trabalho propõe a implementação de recursos de software capazes de permitir que essa interação possa ser realizada com a ajuda de smartphones. Além dessa implementação,
é realizado um estudo comparativo entre o uso do controle remoto e do smartphone para
promover interação com as aplicações da televisão digital, levando em consideração parâmetros relacionados à usabilidade. Após a análise dos dados coletados por essa comparação é possível identificar qual dispositivo possibilita uma experiência interativa mais interessante aos usuários.
Brazil is going through the process from analogical transmission to digital transmission. This new technology, in addition to providing a high quality audio and video, also allows applications to execute on television. Equipment called Set-Top Box are needed to allow the reception of this new signal and create the appropriate environment necessary to execute applications. At first, the only way to interact with these applications is given by remote control. However, the remote control has serious usability problems when used to interact with some types of applications. This research suggests a software resources implementation capable to create a environment that allows a smartphone to interact with applications. Besides this implementation, is performed a comparative study between use remote controle and smartphones to interact with applications of digital television, taking into account parameters related to usability. After analysis of data collected by the comparative study is possible to identify which device provides an interactive experience more interesting for users.
Figura 1. À esquerda o Nexus One (Google). À direita o IPhone (Apple). 20
Figura 2. À esquerda tem-se uma imagem em SDTV (aspecto 4x3), enquanto que à direita tem-se a mesma imagem em HDTV (aspecto 16x9). 25
Figura 3. Conversor Digital. 25
Figura 4. Arquitetura genérica do conversor digital. 26 Figura 5. Camadas que compõem o ambiente de execução das aplicações interativas. 27 Figura 6. Controle remoto com configuração compatível com a TV Digital. 30 Figura 7. Teclado convencional. Mapeamento quase que totalmente direto dos
caracteres nas teclas. 34
Figura 8. Controle remoto. Não é possível fazer o mapeamento direto dos caracteres em
suas teclas. 34
Figura 9. Padrão do teclado com 12 teclas utilizado nos celulares. 35 Figura 10. Utilização de um navegador Web por meio da televisão e utilizando o
controle remoto como controlador do cursor. 36
Figura 11. Envio por infravermelho. 37
Figura 12. Envio por Wifi. 37
Figura 13. Visão geral da arquitetura do modelo proposto. 48 Figura 14. Modelo cliente-servidor utilizado na comunicação entre o smartphone e o
conversor digital. 49
Figura 15. Arquitetura do Android. Perspectiva geral dos seus recursos e
capacidades. 50
Figura 16. HTC Desire. 51
Figura 17. HTC Desire e suas características utilizadas no desenvolvimento da
solução. 51
Figura 18. Mensagem de sinalização de estado. 53
Figura 19. Evento do pressionamento de um botão do modo Cursor. 54
Figura 20. Evento com a informação do vetor de deslocamento do cursor. 54 Figura 21. Mensagem do modo Input responsável por carregar os caracteres que irão
preencher os campos de texto solicitados pelo common core do servidor. 55
Figura 22. Mensagem com as informações dos eventos do modo Control. 55
Figura 23. Subsistema EasyControlTV (cliente). Apresentação dos modos e dos recursos
Figura 25. Tela inicial. Permite a conexão com o MobileEventManager. 58
Figura 26. Interface de configuração da rede do cliente. 59 Figura 27. Interface de requisição de sincronia do estado do cliente com o estado do
servidor. 60
Figura 28. Interface do modo Cursor. 61
Figura 29. Interface gráfica do modo Input. 63
Figura 30. Interface gráfica do modo Control. 64
Figura 31. Diagrama de classes do aplicativo cliente (smartphone). 65
Figura 32. Menus do common core. 67
Figura 33. Executando busca por canais. 67
Figura 34. Arquitetura de componentes do common core. 68
Figura 35. Sincronia entre as máquinas de estados (ME) do servidor e do cliente.70 Figura 36. Interface da aplicação da lista de contatos. 80 Figura 37. Utilização do teclado virtual disponibilizado pelo common core para o
preenchimento dos campos de texto. 80
Figura 38. Laboratório montado para a realização da avaliação. 82 Figura 39. Tempos para a realização do Teste 1 utilizando o controle remoto e o
smartphone. 89
Figura 40. Taxa de erros de usabilidade cometidos pelos participantes ao realizarem as
tarefas do Teste 1. 90
Figura 41. Tempos para a realização do Teste 2. 92
Figura 42. A taxa de erros de usabilidade cometidos pelos participantes ao realizarem o
Teste 2. 92
Figura 43. Tempos para a realização do Teste 3. 95
Figura 44. Taxa de erros de usabilidade cometidos pelos participantes ao realizarem as
tarefas do Teste 3. 95
Figura 45. Porcentagem das respostas de todos os participantes ao utilizarem o controle
remoto. 97
Figura 46. Porcentagem das respostas de todos os participantes ao utilizarem o
smartphone. 97
Figura 47. Comparação entre o controle remoto e o smartphone. 98
Figura 48. Comparação entre controle remoto e o smartphone no Grupo A. 98
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Contabilização das respostas sobre os hábitos e conhecimentos prévio dos
participantes. 86
Tabela 2. Sumarização das respostas dos questionários aplicados nos dois grupos de
EPG – Electronic Programming Guide GPS – Global Positioning System HDTV – High Definition Television
HDMI – High Definition Multimedia Interface HUD/ET – Hedonic and Utilitarian
ISDB-T – Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial LDTV – Low Definition Television
NCL – Nested Context Language
NTSC – National Television System Committee PDA – Personal Digital Assistant
TVDI – Televisão Digital
SBTVD – Sistema Brasileiro de Televisão Digital SD – Standard Definition
SDTV – Standard Definition Television STB– Set-Top Box
1. INTRODUÇÃO 17 1.1. LIMITAÇÕES DE INTERAÇÃO COM A TV DIGITAL 18
1.2.OBJETIVOS DO TRABALHO 19
1.3.ESTRUTURA DO TEXTO 21
2. O SBTVD: SUAS CARACTERÍSTICAS E LIMITAÇÕES 23
2.1. O SBTVD 24
2.2. O CONVERSOR DIGITAL 25
2.3. O GINGA 27
2.4. TIPOS DE APLICAÇÕES 28
2.5. INTERAÇÃO E PROBLEMAS DE USABILIDADE NA TV DIGITAL 29
2.6. O CONTROLE REMOTO E SUAS LIMITAÇÕES 30
3. MOTIVAÇÃO E DETALHAMENTO DO PROBLEMA 32
3.1. MOTIVAÇÃO 32
3.2. DEFINIÇÃO DO ESCOPO E DETALHAMENTO DO PROBLEMA 33
3.2.1. Entrada de Texto 34
3.2.2. Navegação Web 35
3.2.3. Controle do Common Core 36
4. TRABALHOS RELACIONADOS 39
4.1. INTERAÇÃO POR VOZ 40
4.2. INTERAÇÃO UTILIZANDO DISPOSITIVOS NÃO INTRUSIVOS 42
4.3. ENTRADA DE TEXTO E O CONTROLE REMOTO 43
5. IMPLEMENTAÇÃO DA SOLUÇÃO PROPOSTA 46
5.1. ARQUITETURA DA SOLUÇÃO 47
5.1.1. Visão geral 47
5.1.2. Comunicação entre o celular e o conversor digital 49
5.2. ESPECIFICAÇÕES DO SMARTPHONE 50
5.3. PROTOCOLO DE COMUNICAÇÃO 52
5.3.1. Mensagem de sinalização de mudança de estado 52
5.3.2. Mensagem de evento do modo Cursor 53
5.3.3. Mensagem de evento do modo Input 54
5.4.1. Máquina de Estados 57
5.4.2. Conexão Inicial 58
5.4.3. Configurações preferências de rede do EasyControlTV 59
5.4.4. Sincronização 60
5.4.5. Modo Cursor 60
5.4.6. Modo Input 62
5.4.7. Modo Control 64
5.4.8. Diagrama de classes do EasyControlTV 65
5.5. SUBSISTEMA SERVIDOR – MobileEventManager 66
5.5.1. Common Core 67
5.5.2. MobileEventManager 69
6. AVALIAÇÃO 72
6.1. DEFINIÇÃO DOS PARÂMETROS 72
6.2. PERFIS DOS PARTICIPANTES 73
6.3. PROCEDIMENTO DA AVALIAÇÃO 75
6.3.1. Definição das tarefas dos testes 75
6.3.2. Observação para coleta de dados 76
6.3.3. Questionário complementar 77
6.4. ESTUDOS DE CASO 78
6.4.1. Controle do Common Core 79
6.4.2. Entrada de Texto 79
6.4.3. Navegação Web 81
6.5. AMBIENTE DA AVALIAÇÃO 81
6.6. APLICAÇÃO DA AVALIAÇÃO 82
7. ANÁLISE DOS RESULTADOS 84
7.1. ANÁLISE DOS DADOS DEMOGRÁFICOS 85
7.2. ANÁLISE DOS TESTES 87
7.2.1. Teste 1: Controle do Common Core 87
7.2.2. Teste 2: Entrada de Texto 91
7.2.3. Teste 3: Navegação Web 93
7.3. ANÁLISE DOS DADOS DO QUESTIONÁRIO COMPLEMENTAR 96
7.4. OPINIÕES DOS PARTICIPANTES 98
7.4.3. Outras opiniões 100
7.5. COMENTÁRIOS SOBRE A AVALIAÇÃO 100
8. CONCLUSÃO 101
8.1. TRABALHOS FUTUROS 103
REFERÊNCIAS 105
ANEXO I – TERMO DE CONSENTIMENTO 108
ANEXO II – INFORMAÇÕES PESSOAIS 110
ANEXO III – ROTEIRO DA AVALIAÇÃO 112
ANEXO IV – QUESTIONÁRIO COMPLEMENTAR 116
Capítulo 1
Introdução
______________________________________________________________________
Desde o final do ano de 2007 o Brasil passa pela fase de implantação do sistema digital de televisão. Esse sistema levará à digitalização dos canais de televisão, proporcionando mudanças no envio e na recepção desse fluxo de informações, assim como um grande avanço na qualidade de som e imagem. O decreto presidencial n.º 5.820 informa que no ano de 2016 todas as emissoras deverão finalizar suas transmissões analógicas e passar a transmitir somente o sinal digital.
A partir dessa digitalização da transmissão, a qualidade da imagem e do som irá sofrer grandes mudanças em relação ao que se tem atualmente com a transmissão analógica. Os problemas dos “chuviscos” nas imagens, finalmente irão desaparecer e detalhes que antes não eram visualizados agora estarão à vista dos tele-espectadores. Além de que a qualidade do som será igual à encontrada nos CDs.
É necessária a utilização de conversores digitais (Set-Top Boxes) externos ou mesmo embutidos nos televisores para a decodificação desse novo tipo de fluxo de informações que é enviado pelas emissoras para que a recepção ocorra em sua plenitude.
camada intermediária de software, também conhecida como middleware, que é capaz de acessar as funcionalidades do hardware do conversor e fornecer todo o ambiente necessário para que elas possam ser executadas. Esse middleware foi batizado com o nome Ginga.
O Ginga é o ponto alto do sistema brasileiro, pois permite a execução de aplicativos enviados pelas emissoras aos tele-espectadores em determinados momentos da programação. Esses aplicativos podem ser utilizados em diversos tipos de contextos, como consultas, enquetes, votações, vendas de produtos, dentre outras utilidades.
De acordo com [26], o Ginga também é capaz de utilizar diversos dispositivos de entrada e saída como fonte de eventos interativos, além do já consolidado controle remoto como: celulares, PDAs, teclados convencionais, microfones, câmeras de captura de vídeo, dentre outros.
1.1.LIMITAÇÕES DE INTERAÇÃO COM A TV DIGITAL
Apesar da possibilidade da utilização de diversos tipos de dispositivos, o controle remoto reina soberano entre os usuários por vários motivos. Um deles se deve ao fato que esse dispositivo foi inventado há 60 anos e já faz parte do cotidiano das pessoas há 30 [31], tornando-se por sua vez um equipamento bastante conhecido. Outro motivo para isso é que os celulares, por exemplo, estão há bem menos tempo no mercado e foram criados para fins de intercomunicação entre as pessoas e não com o objetivo de controlar uma televisão ou qualquer outro dispositivo eletrônico. Além disso, a grande maioria dos aparelhos de televisão não é capaz de estabelecer qualquer tipo de comunicação com outros dispositivos além do seu controle remoto.
Entretanto, a televisão digital requer um nível mais avançado de interatividade, pois os novos recursos, como a utilização de um browser para navegação web ou mesmo a presença da interatividade por meio das aplicações desenvolvidas em NCL, Java [14] ou mesmo aplicações nativas, necessitam de uma participação maior e mais complexa para sua manipulação por parte do telespectador. Então é nesse momento que as limitações do controle remoto são evidenciadas.
e amigável, pois os botões presentes no controle não são capazes de fazer o mapeamento as letras do alfabeto de forma direta como, por exemplo, é possível ao utilizar um teclado convencional.
Outra limitação exposta ao se utilizar o controle remoto como fonte dos eventos interativos ocorre no caso em que várias pessoas compartilham o uso de uma mesma televisão ao mesmo tempo, ou seja, somente uma delas terá o controle sobre o conteúdo apresentado [8], inviabilizando a criação de aplicativos que suportem múltiplos usuários simultaneamente.
O controle remoto possui um alcance limitado e necessita de visada direta com a televisão para seu perfeito funcionamento, ou então o usuário terá problemas em enviar os comandos desejados.
1.2.OBJETIVOS DO TRABALHO
Devido a essas dificuldades e levando em consideração que o trabalho de [26] – que discute que o sistema brasileiro de televisão digital prevê o uso de dispositivos auxiliares para promover a interação como, celulares, teclados, PDA’s – o smartphone
pode ser uma boa alternativa para solucionar esses problemas de usabilidade e até mesmo para contornar as limitações técnicas.
A tendência atual aponta para o desenvolvimento de celulares que possuem cada vez mais recursos, tanto de hardware, como dispositivos com grande poder de processamento e com grandes telas touchscreen, quanto de software, como programas
que são capazes de indicar a localização do indivíduo em tempo real através dos dados fornecidos por seu GPS embutido. Alguns exemplos de celulares com essas características são o IPhone da Apple (www.apple.com/iphone) e o Nexus One da
Figura 1. À esquerda o Nexus One (Google). À direita o IPhone (Apple).
Este trabalho propõe um estudo investigativo sobre a viabilidade e as vantagens em se utilizar o smartphone em alternativa ao controle remoto para promover a
interatividade nas tarefas surgidas com a implantação do sistema de televisão digital. Será levada em consideração a maior amplitude de interatividade que o celular é capaz de proporcionar ao utilizar seus recursos disponíveis como: o touchscreen e a
possibilidade de comunicação por protocolos sem fio. Segundo o trabalho de [30], a amplitude de interação é um parâmetro que se refere ao número de possibilidades de ações em cada momento.
Devido à falta de suporte para permitir que o smartphone tivesse a capacidade de
enviar eventos que pudessem ser recebidos e interpretados pelo conversor digital, foi necessário o desenvolvimento de recursos de software capazes de estabelecer a comunicação e permitir as trocas de informações entre os dispositivos em questão.
O software desenvolvido por este trabalho leva em conta as limitações de hardware presentes nos conversores digitais encontrados atualmente, como baixo poder de processamento, pouca quantidade de memória disponível, dentre outros. Além de necessitar ser transparente para o usuário, pois esse usuário deve sentir-se totalmente à vontade para passar a usar o seu celular ao invés do seu tão conhecido controle remoto.
O sistema foi dividido em dois subsistemas. Um deles residente no conversor digital e outro no smartphone. Para permitir a troca de informações foi necessária a
definição de um protocolo sobre o Wifi.
O celular (ou smartphone) foi o escolhido dentre os diversos dispositivos
Para que resultados consistentes fossem atingidos ao fim desse trabalho foi necessário primeiro identificar e delimitar o escopo a ser considerado como alvo dos testes e análises. Isso implicou em esclarecer os requisitos e limitações existentes assim como conhecer e entender o problema a ser atacado. Após definir o problema a ser atacado, uma solução foi proposta e desenvolvida com o objetivo de tentar contornar os obstáculos existentes. Após a implementação dessa solução, testes foram utilizados para comprovar ou não a utilidade da solução proposta.
As conclusões obtidas são capazes de orientar qual a melhor opção entre os dois dispositivos (o controle remoto e o smartphone) para a realização das tarefas
especificadas nos estudos de casos.
É importante lembrar que esse trabalho levou em consideração a utilização de
smartphones que possuam recursos de hardwares suficientes para a viabilidade desse
estudo. Dessa forma restringe-se bastante a quantidade de celulares que atendem aos requisitos mínimos. Contudo, deve-se lembrar do espantoso avanço tecnológico que vem ocorrendo em relação aos produtos eletrônicos, ou seja, em poucos anos a maioria da população possuirá smartphones com os recursos requeridos nesta pesquisa.
1.3.ESTRUTURA DO TEXTO
O capítulo 2 discute as características e limitações do Sistema Brasileiro de Televisão Digital. Conceitos como o conversor digital e o middleware Ginga são introduzidos, além de apresentar os problemas de usabilidade existentes atualmente nas aplicações que podem ser executadas nos televisores.
O capítulo 3 é o local onde a motivação e o detalhamento do problema é discutido. Esse capítulo acaba por delimitar o escopo da pesquisa, apresentando os problemas que foram atacados pela solução proposta.
Os trabalhos relacionados a esta pesquisa estão presentes no capítulo 4. Essa comparação tem por objetivo ressaltar quais as contribuições que este trabalho pretende dar à área científica a que pertence.
para o funcionamento. Ele também contém a descrição mais detalhada da solução proposta, apresentando os dois subsistemas que compõem a solução, primeiramente o subsistema cliente – EasyControlTV – e em seguida o subsistema servidor – MobileEventManager. Detalhes de funcionamento e de tecnologia são mencionados a
fim de facilitar o entendimento de como a arquitetura realiza as ações que se propõe. Nesse capítulo também é apresentado o smartphone escolhido para ser utilizado durante
os testes, comentando sobre suas características de hardware e software.
O capítulo 6 foi o escolhido para a discussão sobre todas as etapas que compuseram a avaliação realizada. Esse capítulo contém as informações de como foram definidos os perfis dos conjuntos de indivíduos que avaliaram o sistema, quais métodos de avaliação foram utilizadas para obter dados, comentários sobre o ambiente de avaliação e os estudos de caso propostos como base para a realização dos testes.
No capítulo 7 está presente a análise dos dados obtidos após a aplicação dos testes. Esses dados foram agrupados e tratados a fim de permitir que conclusões úteis sobre qual dos dois dispositivos levados em consideração proporcionou uma melhor experiência interativa para os usuários na realização das tarefas propostas pelos estudos de caso. Para facilitar a compreenssão se fez a utilização de gráficos em barras, pizza e de tabelas.
Capítulo 2
O SBTVD: Suas Características e Limitações
______________________________________________________________________
Este capítulo apresenta os conceitos básicos que fundamentam toda a pesquisa. Inicialmente o Sistema Brasileiro de Televisão Digital (SBTVD) é apresentado superficialmente. Essa apresentação discute algumas de suas características e limitações relacionadas à interação com as interfaces gráficas.
Em seguida o conversor digital e sua tecnologia embutida são levados em consideração.
O middleware Ginga também é discutido brevemente. Em seguida, os tipos de aplicações que podem ser executados nos conversores digitais são classificados.
O próximo ponto discutido é o problema da usabilidade existente em se executar aplicações nos televisores e utilizar o controle remoto como único meio de interação.
2.1. O SBTVD
SBTVD, sigla para Sistema Brasileiro de Televisão Digital, é um padrão técnico para teledifusão digital, criado e utilizado no Brasil e adotado recentemente no Peru, Argentina, Chile, Venezuela e Equador. Ele é baseado no padrão japonês ISDB-T e entrou em operação comercial em 2 de Dezembro de 2007 em São Paulo, Brasil [32].
O projeto do Sistema Brasileiro de Televisão Digital (SBTVD), conduzido pelo Ministério das Comunicações, trata das questões técnico-econômicas para subsidiar a tomada de decisão a respeito do padrão de TV digital brasileiro [27].
De acordo com [32] algumas características do padrão SBTVD são:
• Imagens de alta qualidade e alta definição, com o máximo de 1920x1080 pontos, imagem entrelaçada;
• Áudio de alta qualidade com sistema 5.1;
• Recepção de TV em alta definição e em receptores portáteis (aparelhos celulares, adaptadores para notebook, etc) em definição padrão;
• Ótimo tratamento contra interferências, imagens sem chuviscos e sem distorções;
• Interatividade, ou seja, o telespectador poderá interagir com o programa de televisão através do controle remoto ou outros dispositivos, usando aplicações como acesso a bancos, compras, votação em programas, programação do dia, dentre outras;
• Multiprogramação, ou seja, um mesmo canal físico pode possuir vários canais virtuais, podendo apresentar conteúdos ou mesmo resoluções diferentes.
A transmissão analógica brasileira trabalha com 640x480 linhas de resolução e razão de aspecto 4:3 (SDTV – Standard Definition Television), enquanto que a
transmissão digital elevará a quantidade de linhas de resolução para 1920x1080 e a razão de aspecto utilizada será a 16:9 (HDTV – High Definition Television), que é
Figura 2. À esquerda tem-se uma imagem em SDTV (aspecto 4x3), enquanto que à direita tem-se a mesma imagem em HDTV (aspecto 16x9).
A transmissão digital também contemplará o uso de dispositivos portáteis. Esses dispositivos captarão um sinal de baixa definição (LDTV – Low Definition Television),
mas também usufruirão de vantagens como imagens sem “chuviscos” e execução de aplicações interativas.
2.2. O CONVERSOR DIGITAL
O conversor digital (em inglês, Set-Top Box), demonstrado pela figura 3, nada mais é do que um computador dedicado à recepção do sinal digital. Ele possui algumas limitações de hardware que existem com o propósito de barateá-lo no momento da venda aos consumidores finais. Algumas dessas limitações são: baixo poder de processamento, quantidade restrita de memória RAM, capacidade limitada de armazenamento, dentre outras.
Uma configuração que serve de exemplo de um conversor digital posto a venda atualmente é a seguinte:
• 32 MB de memória não-volátil (memória flash); • Processador de 400 MHz;
• 256 MB de memória RAM.
Entretanto, por ser dedicado a um fim específico, ele possui alguns componentes de hardware que dificilmente são encontrados em computadores pessoais como, por exemplo: sintonizador de canais em alta definição, saída HDMI, e decodificadores de vídeo e de áudio integrados, que melhoram bastante o desempenho do hardware.
Alguns televisores já estão sendo vendidos com conversores embutidos, mas também existe a possibilidade da compra desse equipamento separadamente para que seja possível a sua utilização em televisores que não possuem tecnologia alinhada com as especificações do sinal digital.
Além de possuírem os requisitos tecnológicos de hardware para a recepção e decodificação do novo sinal, eles também disponibilizam um ambiente propício para a execução de aplicativos enviados pelo sinal e previstos pelo padrão brasileiro, ou seja, permitem que a interatividade possa ser utilizada.
A figura 4 apresenta uma arquitetura genérica de um conversor digital que é composta por com seus componentes de hardware, como demodulador, demultiplexador (Demux), decodificador (Decod), memória, CPU, etc. As suas interfaces com a
televisão, o sistema de som, o controle remoto, a antena externa de captura do sinal, etc. E o sistema operacional embarcado (representado pelo termo OS – Operating System),
que na grande maioria das vezes é o Linux.
Como apontado na introdução, o conversor além de possibilitar a recepção dos canais digitalizados deve também ser capaz de criar o ambiente necessário para a execução das aplicações interativas digitais. Esse ambiente é constituído do hardware, do sistema operacional e de uma camada intermediária chamada de Ginga que é discutida na seção a seguir.
2.3. O GINGA
A interface responsável pela implementação de interatividade e novos serviços interativos, chamada de middleware, é o Ginga, que foi formado pela união do middleware FlexTV, desenvolvido pela UFPB, e o middleware Maestro criado pela PUC-Rio [24].
O padrão brasileiro normatizou o Ginga, que é um conjunto de APIs que fornecem suporte ao desenvolvimento dessas aplicações.
As aplicações baseadas nesse middleware são classificadas em duas categorias: as aplicações declarativas e as aplicações procedurais. Essa categorização é feita de acordo com a linguagem de programação utilizada. As aplicações declarativas são desenvolvidas utilizando as APIs do Ginga-NCL, enquanto que as aplicações procedurais utilizam as APIs do Ginga-J [25].
A figura 5 apresentada a seguir ilustra de forma abstrata as camadas que compõem o ambiente necessário para a execução das aplicações interativas do padrão brasileiro.
Como pode ser visualizado a camada do Ginga está sobre a camada do common core e no mesmo nível das aplicações nativas. O common core é o sistema responsável
pelas operações básicas do conversor digital como, por exemplo, trocar canais, sintonizar canais, aumentar volume, executar aplicações residentes, instanciar o middleware Ginga a fim de executar uma aplicação NCL, dentre outras. Esse sistema é descrito em maiores detalhes no capítulo 5.
2.4. TIPOS DE APLICAÇÕES
Os usuários da tecnologia da televisão digital poderão interagir com o seu conversor por meio de dois tipos de aplicações: as residentes (também chamadas de nativas) ou as desenvolvidas utilizando as APIs fornecidas pelo Ginga – chamadas neste trabalho de aplicações (ou aplicativos) interativas (os).
As aplicações residentes possuem algumas diferenças das aplicações interativas, dentre elas, duas são as mais importantes:
• A primeira é que sua camada está no mesmo nível do middleware, ou seja, sobre a camada do common core, dessa forma as interfaces
fornecidas pelo Ginga não são utilizadas em seu desenvolvimento;
• A segunda diferença está em seu propósito. Elas são aplicações que podem ser utilizadas sem qualquer relação com o vídeo que está sendo transmitido pela emissora no momento, ou seja, não existe a necessidade de sincronia com a programação do canal.
Alguns exemplos de aplicativos residentes são: browser web, EPG (Electronic Programming Guide), menus de controle do conversor, etc.
2.5. INTERAÇÃO E PROBLEMAS DE USABILIDADE NA TV DIGITAL
De acordo com [21], usabilidade é uma medida da qualidade da experiência do usuário ao interagir com alguma coisa, que pode ser um site na internet, um aplicativo de software tradicional, ou qualquer outro dispositivo que o usuário possa operar e usar de alguma forma.
Um dos principais problemas ao interagir com as aplicações se deve à falta de usabilidade. Um dos fatores que prejudicam a usabilidade na TV Digital é decorrido do uso do controle remoto.
Além do mais, muitas vezes o design gráfico das aplicações são guiados por princípios de interfaces desenvolvidos para as telas dos computadores pessoais e que consideram que será feito o uso do teclado e do cursor do mouse para a interação [15].
De acordo com [4], alguns dos problemas que tornam a interação uma tarefa complexa para os usuários ao utilizar as interfaces dos aplicativos da televisão digital:
• Vasta quantidade de informações na tela;
• Interfaces desenvolvidas levando em consideração princípios das interfaces dos PCs;
• Limitada área de visualização das informações;
• Necessidade de um grande número de menus hierárquicos para apresentar todas as opções de configuração e informações necessárias;
• Aumento na quantidade de botões nos controles remotos.
Além disso, a tecnologia utilizada nos conversores digitais atuais ainda apresenta deficiências como lentidão nas respostas e frequentes bloqueios, devido à necessidade de recarregar o sistema. Outro fator que prejudica a usabilidade é que um espectador assiste TV sentado a uma distância bem maior (7 a 8 vezes a altura da tela) do que aquela verificada por um usuário de computador (50 - 75 cm) [2]. Por conta esse motivo é necessário que as fontes que compõem a aplicação tenham um tamanho diferenciado para possibilitar a sua visualização a essa distância.
prover essa interação. A seção a seguir apresentará as limitações ao utilizar somente o controle remoto como fonte de eventos interativos.
2.6. O CONTROLE REMOTO E SUAS LIMITAÇÕES
Como já foi mencionado anteriormente, o controle remoto é o principal meio de interação que o usuário possui com as aplicações em execução no seu conversor digital. Porém em alguns momentos o seu uso torna-se inadequado para a realização de algumas tarefas que surgiram junto com a televisão digital.
O trabalho de [7] e [16] apresentam algumas dessas tarefas:
• Controle colaborativo sobre o conteúdo que é apresentado;
• Preenchimento de caixas de texto para fazer buscas ou mesmo participar de chats;
• Movimentação de um cursor, que pode ser utilizado em tarefas relacionadas à navegação em sites Web.
Essas operações se tornam complexas devido ao número de teclas presentes no controles remotos é, no geral, limitado a quatro botões direcionais, aos botões numéricos, a alguns botões específicos do conversor e aos botões coloridos (Figura 6). Essa limitação dificulta a tarefa do mapeamento de todos os tipos de interações possíveis [7].
Uma dificuldade adicional ocorre quando seus botões são pequenos, com formatos errados, ou mesmo quando estão muito próximos uns dos outros [3].
Existem métodos que melhoram a usabilidade para as tarefas relacionadas à entrada de texto, como por exemplo, o teclado virtual ou mesmo a utilização de técnicas de predição de texto. De acordo com pesquisas realizadas por [10], [12] e [17], essas ferramentas ajudam bastante, mas mesmo assim o usuário ainda sente dificuldades para realizar esse tipo de operação. De acordo com [10], é questionável se o controle remoto seria a melhor alternativa para interações que requerem entrada de texto.
A tendência do acesso a internet através da televisão leva à utilização de um navegador que possa acessar as páginas Web. Entretanto, é importante lembrar que na maioria das vezes esses navegadores foram desenvolvidos levando em consideração que um cursor controlado por um mouse seria utilizado, como ocorre nos computadores
pessoais. Mas na televisão digital ele deverá ser controlado pelo controle remoto, tornando-se uma tarefa bastante entediante aos usuários.
Por fim as aplicações interativas propostas pela televisão digital perderiam um grande e importante leque de aplicações que envolvessem colaboração entre os usuários, caso o controle remoto seja o único meio de interatividade. Esse dispositivo impossibilita que uma aplicação possa ser utilizada simultaneamente pelas várias pessoas que estejam assistindo o conteúdo apresentado e que desejam interagir colaborativamente.
Levando em consideração essas limitações do controle remoto, este trabalho propõe a utilização do celular (smartphone), como um dispositivo alternativo, que tenha
capacidade de contornar os dois desses problemas a fim de possibilitar aos usuários uma experiência interativa mais agradável e intuitiva. Os problemas atacados são o da navegação web e do preenchimento de caixas de texto. O capítulo 3 discute com mais detalhes a definição do escopo atacado por esse trabalho.
Capítulo 3
Motivação e Detalhamento do Problema
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Este capítulo apresenta a motivação para a realização dessa pesquisa. A motivação é o ponto de partida para tentar descobrir uma solução capaz de contornar os problemas existentes ao se utilizar somente o controle remoto.
Em seguida, o escopo dos problemas atacados pela pesquisa é detalhado. A definição do escopo foi bastante importante para evitar que o foco da pesquisa fosse perdido durante o transcorrer do tempo. Após a definição do escopo, os problemas pertencentes a esse escopo são detalhados. Esse detalhamento é importante, pois permite que se adquiram informações suficientes para que soluções válidas sejam propostas.
3.1. MOTIVAÇÃO
programas como, por exemplo, escolher qual foi a melhor piada dentre as que foram apresentadas em um programa de humor. Essa interatividade é fundamentada tecnicamente no middleware Ginga, já discutido anteriormente.
A televisão digital também trouxe ferramentas que antes só poderiam ser utilizadas em TVs por assinatura, como o guia eletrônico de programação (em inglês,
Electronic Programming Guide – EPG).
Ao considerar todas essas vantagens que o sistema brasileiro de televisão digital traz aos tele-espectadores, é importante que elas possam ser usufruídas de forma intuitiva e agradável, pois a televisão apesar de ter agregado tecnologias – antes existente somente nos computadores pessoais – ainda tem como principal objetivo o de ser um aparelho que disponibiliza conteúdo sem a necessidade de ações complexas por parte dos tele-espectadores, como acontece nos PCs. Os usuários não serão atraídos caso sintam dificuldades em utilizar essas novas ferramentas.
Outro problema surge ao utilizar os aplicativos residentes (navegadores, EPG) ou aplicativos interativos e está relacionado à usabilidade. Muito por conta dos problemas e limitações do controle remoto (seção 2.6).
3.2. DEFINIÇÃO DO ESCOPO E DETALHAMENTO DO PROBLEMA
Levando em consideração os problemas descritos na seção anterior, a pesquisa relacionada a esse trabalho define como escopo os problemas em utilizar o controle remoto nas seguintes situações:
• Entrada de texto: Preenchimento de campos de texto utilizados em diversos tipos de aplicações.
• Navegação Web: Navegar em sites da rede mundial de computadores através da
televisão.
• Controle do Common Core: Possibilitar ao usuário controlar algumas funcionalidades do common core utilizando um dispositivo auxiliar que não
utilize o infravermelho como meio de comunicação.
3.2.1. Entrada de Texto
A entrada de texto é um problema antigo e bem conhecido em outros dispositivos, como os celulares, e que agora reaparece na televisão digital. Isso porque o dispositivo que permite a entrada dos caracteres é o controle remoto. Para dificultar ainda mais, esse dispositivo não tem sua própria tela (como as existentes nos PDAs), ou seja, o usuário terá que dividir o seu foco – enquanto digita um texto – em dois dispositivos, de forma concorrente, que são a televisão e o próprio controle remoto.
Diferentemente de um teclado convencional (figura 7), o controle remoto (figura 8) não é capaz de mapear de forma direta todos os caracteres existentes.
Figura 7. Teclado convencional. Mapeamento quase que totalmente direto dos caracteres nas teclas.
Figura 8. Controle remoto. Não é possível fazer o mapeamento direto dos caracteres em suas teclas.
Figura 9. Padrão do teclado com 12 teclas utilizado nos celulares.
Digitar textos utilizando esse padrão consiste em utilizar a técnica multi-toque (em inglês, multitap). Com essa técnica, o usuário deve pressionar cada tecla uma ou
mais vezes para especificar qual caractere deve ser escolhido.
A pesquisa realizada em [17] mostra que essa abordagem sofre com o problema da segmentação. Esse problema ocorre quando um caractere está na mesma tecla do caractere anterior, por exemplo, a palavra “de”. Para escrever a palavra “de” o usuário pressiona a tecla 3 uma vez, espera pelo timeout do sistema e então pressiona a tecla 3
novamente mais duas vezes. Para usuários inexperientes, essa técnica provoca uma grande quantidade de erros.
Para melhorar a usabilidade e a eficiência dessa abordagem alguns algoritmos de predição de texto foram desenvolvidos. Alguns deles são: T9 da Tegic Communications, iTap da Motorola e o SureType da RIM. O uso desses algoritmos aumenta bastante a aceitação por parte dos usuários ao ponto de ser comparado ao uso de um teclado convencional [10].
3.2.2. Navegação Web
Nas operações em que é necessário o uso de um cursor na tela da televisão como, por exemplo, em uma aplicação de um navegador Web, o controle remoto não consegue ser uma ferramenta com boa usabilidade.
Figura 10. Utilização de um navegador Web por meio da televisão e utilizando o controle remoto como controlador do cursor.
Outro ponto importante bastante relevante é que as páginas Web são desenvolvidas para serem apresentadas em telas de computadores onde se leva em consideração que o usuário está a uma curta distância da tela, com isso botões e links das interfaces gráficas muitas vezes possuem formatos com tamanhos reduzidos. Enquanto que na televisão o usuário pode estar a alguns metros, conseqüentemente, tarefas que necessitam que componentes gráficos sejam pressionados – como botões – se tornarão mais complexas e se o dispositivo não possibilitar que os movimentos sejam feitos com uma alta precisão, a taxa de erros por parte do usuário será elevada, levando ao desinteresse por parte do usuário em utilizar essa tecnologia.
3.2.3. Controle do Common Core
Outro caso em que o usuário encontra dificuldades ao utilizar somente o controle remoto para controlar seu conversor advém dos problemas de comunicação entre esses dois dispositivos. Essa comunicação é realizada através da comunicação infravermelho por meio de emissores e receptores desses raios além de um protocolo bem definido.
Figura 11. Envio por infravermelho.
Esse problema poderia ser contornado caso se utilizasse outras tecnologias em substituição ao infravermelho. Uma opção para isso seria o protocolo Wifi. O uso desse
protocolo contornaria o problema da necessidade de visada direta entre o emissor e o receptor, pois os eventos gerados pelo smartphone seriam enviados ao conversor por
meio da infra-estrutura de redes sem fio (figura 12).
Essa infra-estrutura poderia contar com equipamentos como rotadores sem fio que seriam responsáveis por receber do smartphone as mensagens contendo os eventos
e redirecioná-las para o STB. Lembrando que o roteador poderia ser substituído por qualquer outro equipamento capaz de fazer o papel de ponte de comunicação.
Ao utilizar essa abordagem o usuário passaria a ter uma maior liberdade para controlar seu STB, pois a distância necessária para interagir com o conversor não ficaria restrita a poucos metros, possibilitando que a interação ocorresse até mesmo sem estar no mesmo ambiente do aparelho.
Entretanto, é importante lembrar que o uso desse protocolo de redes sem fio tem a desvantagem de necessitar de uma infra-estrutura extra, o que não ocorre em utilizar somente o controle remoto.
Essa pesquisa leva em consideração que a infra-estrutura necessária (roteadores sem fio e acesso para comunicação permitido a todos os dispositivos envolvidos, os celulares e o conversor digital) para o protocolo Wifi funcionar deve estar presente nas
Capítulo 4
Trabalhos Relacionados
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Este capítulo discute alguns artigos que focaram suas pesquisas em problemas similares aos abordados por este trabalho, mas tentaram criar soluções a partir de perspectivas ligeiramente diferentes das tomadas nesta pesquisa.
A fim de organizar melhor a discussão desses artigos foi realizada uma categorização por tema, onde cada tema referência uma perspectiva específica. Cada seção desse capítulo representa um dos temas.
Os três temas de artigos abordados foram:
• Interação por voz;
• Interação utilizando dispositivos não intrusivos;
• Entrada de texto e o controle remoto.
Esses temas foram escolhidos, pois estão relacionados com o trabalho realizado por esta pesquisa. Entretanto, o assunto abordado por esta pesquisa está ainda em crescimento. A empresa Griffin apresentou na CES 2011 (Consumer Electronics Show)
Pelo motivo da escassez de trabalhos com o foco semelhante ao proposto por esta pesquisa, optou-se por utilizar trabalhos que não estão fortemente relacionados ao objetivo proposto por este trabalho.
O estudo dos artigos contidos em cada um desses temas trouxe um know-how
importante para fundamentar as bases desta pesquisa. Além desse conhecimento prévio, o estudo é importante para que se saiba como o assunto está sendo abordado por outros pesquisadores em outros centros de pesquisas.
Para cada artigo é realizada uma discussão de forma geral sobre sua motivação, seus objetivos, suas soluções propostas e conclusões.
Os artigos escolhidos para serem discutidos foram: [4], [7], [10], [12] e [13]. Os artigos [4] e [13] são discutidos na seção 4.1, o artigo [7] na seção 4.2 e na seção 4.3 são apresentados os artigos [10] e [12].
4.1. INTERAÇÃO POR VOZ
Esse tema reúne dois trabalhos que levaram em consideração o uso de comandos por voz para controlar alguma funcionalidade das aplicações da televisão digital.
O artigo de Ibrahim et al. [13] foca sua pesquisa no uso de um conversor que
pode ser conectado aos televisores para permitir a que a navegação pela enorme quantidade de canais e serviços disponibilizados atualmente se torne uma tarefa mais intuitiva e eficiente.
Diante da possibilidade da grande quantidade de canais e serviços disponíveis na TV Digital, a tarefa de buscar e selecionar canais passa a apresentar algumas dificuldades como: nem todas as opções de canais podem ser visualizadas em um mesmo instante na tela, com isso o usuário sente dificuldade em encontrar o canal que deseja; a necessidade de um número alto de interações para selecionar o canal desejado.
O conversor proposto pelo artigo possibilita que o usuário busque e selecione os canais que deseja assistir de duas maneiras. A primeira opção, e mais obvia, é a do uso do tão difundido controle remoto. A segunda opção, e mais ambiciosa, é alternativa que permitir que a navegação seja feita através de comandos de voz enviados pelos usuários.
Os autores do artigo ressaltam que os comandos por voz são uma boa alternativa, pois possuem algumas vantagens interessantes como: aumento da performance das tarefas, menor quantidade de erros, menor quantidade de passos necessários para atingir um objetivo.
Os usuários possuem atalhos tanto no controle remoto, utilizando o número do canal/serviço, quanto nos comandos por voz, falando o nome do canal que deseja. O artigo aponta que a utilização de atalhos por meio do controle remoto necessita de um esforço mental maior, pois é preciso aprender e lembrar a numeração dos canais.
A fim de avaliar qual dos dois dispositivos era capaz de proporcionar uma melhor interação aos usuários na navegação dos canais/serviços, o artigo propôs testes onde os participantes tentariam executar quatorze tarefas utilizando, em um momento, o controle remoto e, em outro, comandos por voz.
Após a aplicação dos testes e análises dos resultados obtidos algumas informações vieram à tona.
Uma importante informação revelada foi que os participantes se sentiram constrangidos em utilizar comandos por voz, pois não estavam acostumados a conversarem com uma máquina.
Outra dificuldade encontrada pelos participantes ao tentar navegar utilizando comandos por voz era quando existiam ruídos externos no ambiente. Nesse momento a tarefa de navegação se tornava complicada.
Apesar desses problemas no uso de comandos por voz os resultados revelaram que ao utilizar essa opção de navegação os usuários atingiam os objetivos com uma menor quantidade de passos e sentiam que a navegação se tornava uma tarefa mais intuitiva em comparação à utilização do controle remoto para essa tarefa.
Por fim, Ibrahim et al. concluíram que o uso de comandos por voz é uma
alternativa interessante, mas que ainda necessita de tecnologias mais avançadas para o tratamento dos sons para se tornar realmente uma opção viável. Dessa forma a utilização de comandos por voz poderia ser considerada apenas uma forma complementar ao uso do controle remoto e não a única opção para possibilitar a busca e seleção dos canais.
patrocinado e conduzido pela Nokia Home Communications, que é desenvolvedora de produtos como, por exemplo, Set-Top Boxes.
Esse trabalho se fundamentou em pesquisas anteriores, como a de [13], que mostraram que comandos emitidos pela fala podem ser mais eficientes e atrativos aos usuários que aqueles emitidos pelo controle remoto em determinadas situações.
Além de levantar essas vantagens em utilizar comandos a partir da fala, o artigo também apresenta os problemas ao se tentar preencher campos de texto utilizando o controle remoto, pois o mapeamento dos caracteres nos botões do controle remoto não são tão triviais para usuários inexperientes.
Contudo, o artigo também ressalta os problemas existentes em se utilizar comandos por voz para controlar o conversor digital. Os algoritmos de reconhecimento de voz ainda possuem problemas para manipular de forma eficiente vocabulários grandes, além de que a taxa de erro na interpretação dos comandos pode ser muito grande quando o usuário está em um ambiente ruidoso.
Ao final, o artigo conclui que a interação pela fala, apesar de ter suas vantagens, não deve ser utilizada isoladamente, e sim em parceria com outras interfaces multimodais e até mesmo com o controle remoto, para que se atinja um ganho considerável em relação à usabilidade das aplicações presentes na televisão digital. Essa escolha deverá ser feita de acordo com o contexto da aplicação a ser utilizada pelo usuário em determinado momento.
4.2. INTERAÇÃO UTILIZANDO DISPOSITIVOS NÃO INTRUSIVOS
A pesquisa realizada por Cesar et al. [7] também tem seu foco no estudo de
dispositivos alternativos ao controle remoto para a interação com os aplicativos disponíveis com a implantação da televisão digital.
Os autores propõem que os usuários usem seus próprios dispositivos pessoais, como os smartphones, e também sensores presentes em objetos do cotidiano para
consumir e interagir com o conteúdo que é exibido por seu televisor. A motivação principal desse trabalho é prover aos usuários uma forma de interação mais avançada do que a existente com o controle remoto.
disponibilizado pelas aplicações que executam em seus conversores digitais. Ao utilizar dispositivos que possuem suas próprias telas (celulares) tem-se a emersão dos conceitos de espaço compartilhado (conteúdo apresentado pela televisão a qualquer pessoa que estiver em seu campo de visualização) e de espaço privativo (conteúdo apresentado nas telas dos dispositivos pessoais e que deve ser restrito ao possuidor do dispositivo).
Para possibilitar a integração entre os dispositivos e as aplicações foi necessário que os autores desenvolvessem uma arquitetura responsável por captar os eventos interativos, interpretá-los e repassá-los para as aplicações em execução. Essa integração foi viabilizada após o desenvolvimento do middleware denominado AMICO.
De acordo com o artigo, o maior benefício da pesquisa se deve ao fato de que o usuário não está mais limitado a interação promovida unicamente pelo seu controle remoto, é possível também que se utilizem outros meio para promover a interação com o conteúdo de forma mais amigável e intuitiva.
Sua particularidade se deve ao fato de eventos não intrusivos serem capazes de alimentar as aplicações. Evento não intrusivo é aquele em que um usuário pode dispará-lo mesmo sem ter ciência de que está fazendo isso de forma direta. Um exempdispará-lo desse tipo de evento seria sensores capazes de detectar a quantidade de pessoas que estão na sala e enviar um evento específico para a aplicação com essa informação.
4.3. ENTRADA DE TEXTO E O CONTROLE REMOTO
Por fim, esse tema reúne dois artigos que referenciam problemas relacionados à entrada de texto nas aplicações da televisão por meio do controle remoto.
O trabalho desenvolvido em [12] trata de problemas relacionados especificamente a entrada de texto utilizando o controle remoto. O objetivo principal é avaliar se há diferenças significativas em relação à eficiência e à eficácia entre três diferentes modelos de interfaces pesquisadas. A primeira interface leva em consideração o preenchimento do campo utilizando o conceito de multitap (explicado em 3.2.1), a
segunda interface mantém o uso do conceito de multitap – mas também utiliza feedback
visual –, e a terceira interface faz uso de um teclado virtual.
informações no conversor. Os problemas específicos de usabilidade de cada uma das interfaces também são relatados nesse trabalho.
De acordo com o artigo os resultados podem ser explicados pelas limitações da televisão digital, como: mapeamento não-intuitivo dos caracteres nas teclas do controle remoto; o problema do foco de atenção do usuário, ora na televisão ora no controle remoto; e o atraso existente para o processamento do conversor, que é causado pela limitação dos recursos de hardware.
Esse trabalho também comenta que os resultados podem ser melhorados caso algoritmos de predição de texto sejam utilizados como, por exemplo, o T9.
A pesquisa realizada por Geleijnse et al. [10] também trata dos problemas
relacionados à entrada de texto em aplicativos interativos da televisão. Alguns aplicativos presentes nas televisões necessitam que o usuário digite algum texto para, por exemplo, fazer uma busca por um determinado programa para saber se ele está na grade de programação do canal escolhido.
Essa pesquisa questiona se o controle remoto é o dispositivo mais indicado na realização das tarefas de preenchimento desses campos de texto.
Foi realizada uma avaliação e comparação sobre a aceitação dos usuários em relação ao uso de métodos alternativos. A fim de possibilitar a realização dos testes foi desenvolvida uma aplicação protótipo que contém um banco de músicas e artistas. O objetivo dos usuários era fazer buscas tanto por músicas quanto por artistas através da entrada de texto. Dois dispositivos foram levados em consideração por esse artigo, o próprio controle remoto e um teclado convencional com o arranjo de teclas QWERTY.
Esse trabalho também desenvolveu seu próprio algoritmo de predição de texto. Esse algoritmo foi utilizado para melhorar a eficiências das buscas feitas pelos usuários.
Cinco diferentes métodos de entrada de texto foram postos à prova. Três deles por meio do controle remoto e os outros dois utilizando o teclado convencional.
Os três métodos utilizando o controle remoto foram: Multitap, uso do algoritmo multitap – já discutido na seção 3.2.1 – juntamente com o algoritmo de predição
desenvolvido; Predictive Text Entry, também faz uso da técnica do multitap somado ao
algoritmo de predição T9; e On-Screen Keyboard, que é o método que faz uso de um
teclado virtual, sendo o método mais intuitivo e simples, entretanto requer mais ações para cada letra digitada.
Os métodos que utilizam o teclado convencional foram: Using Smart Text Entry,
algoritmo de predição; e o Without Smart Text Entry, que se diferencia do método
anterior por não utilizar nenhum algoritmo de predição de texto.
Para a avaliação dos cinco métodos propostos o artigo utiliza o questionário HED/UT [29]. Esse questionário é composto por 24 quesitos que devem ser respondidos segundo uma escala de sete pontos, onde 1 representa uma resposta muito negativa e 7 representa uma resposta muito positiva.
Baseado nos resultados após a aplicação do questionário HED/TU os autores concluíram que o melhor método de entrada de texto, dentre os cinco testados, para as aplicações interativas da televisão foi o Using Smart Text Entry. Concluíram também
que os métodos utilizando o controle remoto tiveram melhores desempenhos que o método Without Smart Text Entry. Por fim concluíram também que dentre os métodos
utilizando o controle remoto o que teve uma ligeira preferência por parte dos usuários foi On-Screen Keyboard.
Capítulo 5
Implementação da Solução Proposta
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A partir da constatação dos problemas apresentados no capítulo 3 é notório que o controle remoto não consegue ser a ferramenta ideal para interagir com todo e qualquer tipo de aplicação presente no contexto da televisão digital.
Por conta disso, esse trabalho propõe o uso de um dispositivo auxiliar, que não terá o objetivo de substituir o uso do controle remoto completamente, mas que pode ser mais apropriado para ser utilizado em determinadas ocasiões, promovendo uma experiência interativa mais interessante aos tele-espectadores.
O dispositivo escolhido para este trabalho foi o celular (smartphone). Além de
possuir capacidades de hardware que permitem a viabilidade do seu uso como fonte de eventos interativos, como já foi mencionado anteriormente, ele está presente nas mãos de milhões de brasileiros, sendo um equipamento altamente difundido na população em geral.
É importante lembrar que os celulares levados em consideração na pesquisa possuem as capacidades necessárias para o desenvolvimento desse trabalho. Por esse motivo, o universo desse tipo de smartphone diminui consideravelmente, mas mesmo
Este capítulo está dividido da seguinte forma: a seção 5.1 discute a visão geral da arquitetura proposta para permitir uma forma alternativa à interação com o controle remoto; na seção 5.2 têm-se as especificações do smartphone levado em consideração
por este trabalho durante a realização da avaliação; enquanto que a seção 5.3 especifica o protocolo que padroniza o formato das mensagens trocadas entre os dispositivos. Por fim, as seções 5.4 e 5.5 descrevem detalhadamente cada um dos subsistemas que compõem a arquitetura proposta por este trabalho.
5.1. ARQUITETURA DA SOLUÇÃO
A solução proposta tem como objetivo principal prover aos usuários uma nova forma de interação com o conteúdo apresentado na televisão. Essa solução pode ser utilizada tanto para promover a interatividade com aplicações interativas quanto com aplicações nativas.
No entanto, este trabalho realizou os testes somente sobre aplicações residentes, pois a realização de testes sobre as aplicações interativas não trariam resultados diferentes daqueles realizados somente utilizando as aplicações residentes, por esse motivo as aplicações interativas não foram consideradas durante a avaliação.
A partir do uso de smartphones que se encaixam nos requisitos necessários pela
arquitetura é possível desenvolver aplicativos capazes de explorar suas capacidades e com isso possibilitar a implementação do que é proposto neste capítulo.
A subseção 5.1.1 apresenta uma visão geral de toda a arquitetura, descrevendo como todo o sistema se comporta a fim de atingir o objetivo de facilitar o entendimento das funcionalidades propostas.
A comunicação entre o cliente e o servidor é discutida na subseção 5.1.2. Neste ponto são justificadas as tecnologias de comunicação utilizadas assim como é discutido o fluxo das trocas de mensagens.
5.1.1. Visão geral
O sistema da solução é composto por dois subsistemas que se comunicam trocando informações com o objetivo de permitir que o smartphone seja capaz de
Os dois subsistemas são: cliente – nomeado de EasyControlTV –, que é
executado no smartphone e é de capaz capturar os eventos do usuário; e o servidor – MobileEventManager –, que executa no conversor digital e é o responsável por receber
os eventos capturados pelo cliente, tratá-los e então modificar seu estado de acordo com eles.
Agora é apresentada a integração da solução a partir da visão geral da arquitetura. A figura 13 ilustra de forma geral da arquitetura do sistema.
Figura 13. Visão geral da arquitetura do modelo proposto.
A figura 13 descreve a integração entre o EasyControlTV no cliente e o MobileEventManager no servidor através do protocolo definido sobre o Wifi.
O MobileEventManager possui uma máquina de estados, onde cada estado
representa a situação atual do common core do conversor como, por exemplo, interação
com uma caixa de texto, interação com o navegador Web. Esse estado do subsistema
servidor é enviado ao EasyControlTV com o objetivo de indicar em que modo este
subsistema deve ser utilizado.
No lado do cliente, os eventos podem ser gerados por três modos diferentes, que são: Control, Cursor e Input. Cada um desses modos é capaz de gerar um evento
específico que se ajusta ao estado em que o servidor se encontra.
O MobileEventManager ao receber as mensagens com eventos as encaminham
As mensagens geradas podem encapsular os eventos enviados pelo cliente para o servidor ou mesmo informações como a sinalização de mudança de estado do servidor ou mesmo strings de caracteres para o preenchimento de um campo texto.
As seções 5.4 e 5.5 descrevem com detalhes cada um desses subsistemas, apresentando as tecnologias e conceitos utilizados para promover os serviços que o sistema desenvolvido oferece.
5.1.2. Comunicação entre o celular e o conversor digital
A base para o desenvolvimento da solução proposta por esse trabalho é a necessidade de comunicação entre o dispositivo móvel e o conversor digital.
Partindo das potencialidades do dispositivo, é possível estabelecer essa comunicação de duas maneiras: a primeira seria utilizando o Bluetooth, que é um
protocolo de comunicação de curto alcance, baixo custo e baixo consumo de energia, e que utiliza tecnologia de rádio [19]; e a segunda seria utilizando o protocolo para redes locais sem fio (IEEE 802.11), que de acordo com [18] tem como as principais características a simplicidade e a robustez contra falhas devido à abordagem distribuída.
Dentre essas possibilidades, esse trabalho fez a escolha por utilizar o protocolo sem fio IEEE 802.11 (também nomeado de Wifi). Essa escolha foi feita devido a sua
maior robustez, pelo seu maior alcance e pela maior facilidade nas trocas de informações em relação ao protocolo Bluetooth.
A comunicação entre os celulares e o conversor digital será do tipo cliente-servidor. A figura 14 ilustra o modelo:
Figura 14. Modelo cliente-servidor utilizado na comunicação entre o smartphone e o conversor
digital.
O subsistema MobileEventManager aguarda por conexões a partir de smartphones que possuem o subsistema EasyControlTV instalados em seu sistema
envia uma mensagem de sinalização indicando qual o estado do common core e dessa
forma o subsistema cliente pode decidir por qual dos três modos ele deve disponibilizar ao usuário. Por fim os dois subsistemas passam a trocar mensagens entre si, como eventos interativos ou mensagens de sinalização de mudança de estado.
É importante lembrar que para que a troca das mensagens seja bem sucedida é necessária a utilização de um protocolo de comunicação previamente definido que defina o formato das mensagens a serem trocadas. Esse protocolo se encaixa na camada de aplicação do modelo TCP/IP utilizando como protocolos das camadas de transporte e inter-redes o TCP e o IP, respectivamente. As mensagens desse protocolo estão detalhadas na seção 5.3.
5.2. ESPECIFICAÇÕES DO SMARTPHONE
O conjunto de celulares (smartphones) levado em consideração para ser parte da
solução proposta deve ser capaz de executar o sistema operacional (SO) Android, que é baseado no sistema operacional Linux.
O Android é um sistema operacional desenvolvido pela Google [11], e permite que os desenvolvedores das aplicações codifiquem seus programas utilizando a linguagem de programação Java. Esse SO disponibiliza APIs que possibilitam o controle dos recursos de hardware que o celular possui, como: câmera de vídeo, tela sensível ao toque, GPS, acelerômetro, aceleração de gráficos 3D, dentre outros.
A figura 15 fornece uma visão geral da arquitetura do SO Android.
O dispositivo considerado por essa pesquisa para a realização dos testes comparativos é o Desire da empresa HTC (figura 16). Esse smartphone foi escolhido
dentre o universo dos smartphones que utilizam o SO Android, pois suas características
são suficientes para o desenvolvimento do sistema proposto como solução.
Figura 16. HTC Desire.
As características mais relevantes desse dispositivo para o sistema proposto são:
• Processador de 1 GHz; • Memória RAM de 576 MB;
• Android versão 2.1;
• Tecnologia Wifi (IEEE 802.11 b/g); • Teclado virtual;
• Tela de 3.7’, sensível ao toque e com 480x800 pixels de resolução.
A figura 17 apresenta o HTC Desire e as características exploradas por esse
trabalho para a construção do modelo proposto como solução para permitir uma forma mais intuitiva para a interação do usuário com as aplicações da televisão digital.
